물로켓

설명

Water rocket

니가 초등학생때 과학의 날에 만날 만들던거. 물로 만든 로켓. 푸아아아아 소리를 낸다.

페트병 등의 안이 빈 용기에 물을 소량 넣고 펌프로 공기를 압축시켜 물을 분출하는 힘으로 발사하는 로켓이다. 산에 전선 설치할 때도 쓴다하더라.

원리

물로켓의 원리는 아주 간단하다. 물의 추진력으로 날아가는 방법을 원리로 만든것이 물로켓이다. 너무 단순하다. 하지만 핵심이다.

뉴턴의 제 3법칙인 작용 반작용의 법칙에 의해 추진된다.

물을 넣은 PET병에 공기를 주입하면 공기압이 높아진다.

공기압으로 물을 뒤로 강하게 밀어내게 되면, 물이 PET병 밖으로 밀려나가면서 그 반작용으로 물로켓의 앞으로 날아가게 된다.

마치 인라인 스케이트를 타고 벽을 밀면 몸이 뒤로 밀려나는 것과 같은 원리이다.

구조

물로켓은 발사대와 로켓 두가지로 구분되며 발사부는 로켓의 내부 압력을 높여주고 또한 로켓의 분사압력을 받아주고 비행각을 잡아주는 역할을 하는 것이다.

로켓은 발사대로 부터 받은 압력을 최대한 높여서 분출구를 통해 압력을 분출시켜 그 반발력을 얻기 위해 로켓안에 물을이용하여 추진력을 발생시켜 반대방향으로 비행하게되는 것이다.

이를 더 세분화하면 발사대는 압력주입장치와 발사장치와 발사거치대로 구분하며 압력주입장치는 공기를 주로 사용하여 로켓내부로 주입하여 로켓내부에 높은 압력이 생기게 만드는 장치이다.

발사장치는 원하는 압력의 양과 필요시간 등에 맞추어 로켓을 발사시키는 장치이며, 발사거치대는 로켓의 추진력을 받아내기도 하지만 로켓의 비행각도를 잡아주는 역할도 한다.

로켓에도 세분화하게 되면 탄두와 몸통, 추진구, 그리고 날개부가 있다.

탄두는 로켓의 비행시 무게점과 비행방향을 잡아주기도 하지만 공기저항을 줄여주는 역할도 한다.

몸통은 내부의 추진력의 근원인 물을 보관하기도 하지만 공기의 압력을 담아주는 역할을 한다.

추진구는 압력분출구로 말하기도 합니다. 로켓이 발사장치가 개방되면 몸통에 있는 압력이 발사대로 밀려나올때 추진력을 얻는 물을 밀어내는데 추진구의 크기에 따라 성능의 차이가 난다.

날개부는 비행시 비행의 방향을 제어하여 가장 이상적인 비행이 되도록 도와주는 장치이다.

이런 각 부의 장치와 기능으로 구성되어 물의 추진력을 얻어 비행하는 모형기구가 바로 물로켓이다.

물로켓은 각부의 기능이 가장 이상적으로 발휘할때 최상의 비행거리를 얻게 된다.

재료

페트병, 절연 테이프, 탄두, 날개재료(단단하고 가벼운거 아무거나), 커터칼, 가위, 사탕, 콜라

만드는건 니 알아서 조심히 뚝딱뚝딱 만들자.

알루미늄병으로 물로켓을 만들수도 있다.

물로켓의 물의 압력을 얼마나 강하게 하느냐에 따라 달라지는데 매우 강하게 공기를 불어넣어 물을 압축해서 패트병이 깨질정도라면 당연히 알루미늄이 더 강하게 압축할수 있으므로 알루미늄병으로 물로켓을 만들면 페트병보다 유리하고 패트병이 깨질정도가 아니라면 페트병이 알루미늄병보다 더 가벼우므로 유리하다.

발사

위 틀에 보이는 발사장치에 넣고 발사 한다. 75~150psi 정도의 압력을 넣고 발사해야 잘 된다.

연료가 콜라면 더 좋다하더라. 페트병에 콜라 넣고 사탕을 넣으면 위력은 배가 된다.

드라이아이스+물, 드라이아이스+탄산수를 넣으면 더 강하고 멀리 날아간다. 그 중에서 드라이아이스+탄산수가 더 강하다. 그 이유는 탄산수의 탄산과 탄산수에 든 물질들이 드라이아이스의 승화를 촉진하기 때문이다.

승화에 필요한 열에너지 흡수 및 승화 촉진제가 핵심이므로, 드라이아이스+탄산수보다 더 좋은 조합은 없다.

물로켓은 물을 넣어서 쏘는 관계로 활강을 해서 오래 난다는 개념보다는 멀리 쏜다고 생각하면 될 것이다. 로켓에 공기를 주입하는 동안 물과 공기가 새지 않도록 연결 부위를 잘 연결하시고 적당한 각도로 쏘면 대부분 멀리 잘 날아간다.

종류

알라봉 형태의 물로켓 발사장치도 있다. 쏘기전에 알라후 아크바르라고 외쳐주고 쏘자.

물로켓론

물로켓론 문서 참조